第4节5.4能量之源——光与光合作用3章节(2086KB).pptVIP

* * * * 1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现：好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。恩吉尔曼的实验证明： * * 光合作用的发现过程 聪明和才智来自于勤奋 一个人从小长大需要吃很多东西，那么，一粒种子从发芽到长成一棵高大的植物也需要养料吗？它需要的养料又是从哪里来的呢？一粒种子可以长成参天大树,植物是如何进行物质积累的? 二、光合作用的探索历程 图A 图B 图C 图D 干燥土壤 90.8kg 小柳树 2.3kg 只用雨水浇灌 五年后柳树长大 土壤烘干后称重 实验前 实验后 变化 土壤干重 90.8kg 90.7kg -0.1kg 柳 树 2.3kg 76.7kg +74.4kg 海尔蒙特实验 植物生长所需的原料来自于水 × 实验2 :1771年普利斯特利(英国) 植物可以更新空气 实验3 :1779年英格豪斯(荷兰) 500多次植物更新空气的实验结果发现: 普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功; 植物体只有绿叶才能更新污浊的空气. 1785年,人们才明确绿叶在光下放出的是氧气,吸收的是二氧化碳. 1845年,德国科学家梅耶根据能量转换和守恒定律明确指出,植物进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来. 实验4 :1864年萨克斯(德国) 实验 对照 暗处 曝光 消耗营养 碘蒸气处理 呈深蓝色 绿色叶片 绿色叶片 暗处 消耗营养 遮光 碘蒸气处理 无颜色变化 绿色植物的叶片在光合作用的产物除氧气外还有淀粉. 实验5 :1880年恩吉尔曼(德国) 实验 对照 将水绵和好氧细菌放在无空气的黑暗环境中,细光束照射水绵,好氧细菌集中在被照叶绿体部位 将水绵和好氧细菌暴露在光下,好 氧 细 菌 集中在叶绿体所有 受 光 部 位 氧是叶绿体所释放的,叶绿体是绿色植物光合作用的场所. 实验6 : 1939年鲁宾和卡门(美国) 实验 对照 向绿色植物提供H216O、 C18O2 ,释放的氧是16O2 向绿色植物提供H218O、C16O2 , 释放的氧是18O2 鲁宾和卡门做的同位素标记实验 光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是来自CO2 这一实验证实了： 实验7: 20世纪40年代美国科学家卡尔文 实验 结论 用C14标记的CO2, 供小球藻进行光合作用,追踪检测其放射性 14 CO2 中的碳转化成有机物中的碳的途径—卡尔文循环 卡尔文 1、光合作用的反应式： CO2+H2O (CH2O)+O2 叶绿体 光能 场所 —— 条件 —— 原料 —— 产物 —— 叶绿体 光能 CO2和H2O 氧气、水、糖类等有机物 糖类 2、过程 划分依据:反应过程是否需要光能 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 实际情况究竟如何？一起来详细了解一下光合作用的两个阶段 条件 ： 光、 色素、 酶 场所： 过程 水的光解： ATP的生成： 叶绿体内的类囊体膜上 H2O [H]+O2 光、酶 叶绿体中的色素 ADP＋Pi ATP 光、酶 叶绿体中的色素 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 光反应阶段 吸收、传递和转换光能 条件： 不需光，需多种酶 场所： 叶绿体的基质中 过程 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能 暗反应阶段 C3+[H] (CH2O)+C5 酶 ATP ADP+Pi H2O CO2 类囊体 三碳化合物 五碳化合物 三碳化合物 脂肪 蛋白质 糖类 酶 CO2的固定 C3的还原 H2O CO2 类囊体 三碳化合物 五碳化合物 三碳化合物 脂肪 蛋白质 糖类 酶 比较光合作用中光反应和暗反应的主要区别 光合作用 的过程 对比项目 光反应阶段 暗反应阶段 所需条件 场所 物质变化 能量变化 光、酶、色素 酶、不需光 叶绿体类囊体膜上 叶绿体基质中 水的光解 ATP的生成 CO2的固定 C3的还原 光能转变为化学能储存在ATP中 ATP中的化学能转化为糖类等有机物中储存的化学能 光反应和暗反应之间的联系： 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP。光反应停止，暗反应也随即终止。同时，如果暗反应受阻，光反应也会